柴油機(jī)變速箱體鉆組合床總體設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)本科學(xué)位論文

柴油機(jī)變速箱體鉆組合床總體設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)摘要組合機(jī)床就是半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床，它是由以通用部件為基礎(chǔ)，并且與按照工件的特定的外形和工件的加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具組成。組合機(jī)床的主要優(yōu)點(diǎn)是低成本和高效率，而且廣泛應(yīng)用于大批、大量生產(chǎn)中，組合機(jī)床還可以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。組合機(jī)床最早于1911年在美國制成，并用于加工汽車零件。組合機(jī)床在國內(nèi)的發(fā)展已有28年的歷史，現(xiàn)今已是機(jī)械制造行業(yè)在技術(shù)改造、產(chǎn)品更新、提高生產(chǎn)效率等方面的必不可少的設(shè)備之一。變速箱主指汽車的變速箱，主要用于變速變矩。夾具就是在機(jī)械制造過程中固定加工工件，從而使工件處于正確的位置，而后得以進(jìn)行施工或檢測(cè)的裝置。本次設(shè)計(jì)主旨在于設(shè)計(jì)一加工R180柴油機(jī)變速箱體的組合機(jī)床，此次設(shè)計(jì)包括兩部分，其一是組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，其二是機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；變速箱；夾具

DieselenginegearcasedrillcombinationmachinetoolsdesignandfixturedesignAbstractApplicationcombinationmachinetoolsmachininglargeparts,efficient,highproductionefficiencyisthedevelopmentdirectionofmechanicalprocessing.Thisdesigntaskis:Keyword:Gearcase;combinationmachinetools;fixtures

目錄TOC\o"1-3"\h\u6725第一章緒論 359921.1組合機(jī)床的概述 3181711.2組合機(jī)床的發(fā)展史 3271951.3該技術(shù)研究國內(nèi)外現(xiàn)狀 3137611.4機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、主要內(nèi)容和基本要求 34559第二章組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 3262252.1總體方案論證 3242.1.1被加工零件特點(diǎn) 3139972.1.2工藝路線的確立 3270722.1.3機(jī)床配置型式的選擇 3265582.1.4定位基準(zhǔn)的選擇 353942.1.5滑臺(tái)型式的選擇 341922.1.6影響機(jī)床工藝方案制定的主要因素 3268872.2切削用量的確定及刀具選擇 3169092.2.1切削用量選擇 315242.2.2切削力、切削扭矩及切削功率的計(jì)算 396072.2.3驗(yàn)證刀具耐用度 3154642.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)—三圖一卡 3124552.3.1被加工零件工序圖 372262.3.2加工示意圖 3265602.3.3機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖 3258242.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 328446第三章夾具設(shè)計(jì) 3106143.1夾具概論 454763.1.1夾具的分類 4200123,1,2機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向 414833.2夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和基本要求3.2.1 4291703.3定位機(jī)構(gòu)確定 424673.4夾緊機(jī)構(gòu)的確定 4119203.5確定導(dǎo)向裝置的選擇 414971第四章結(jié)論 410903謝辭 421207參考文獻(xiàn) 4

緒論1.1組合機(jī)床的概述組合機(jī)床就是半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床，一般用于加工特殊形狀類或箱體類零件。組合機(jī)床是由作為基礎(chǔ)的通用部件、專用部件和夾具組成，其中專用部件和夾具是由工件形狀和加工工藝要求所決定。

1.2組合機(jī)床的發(fā)展史組合機(jī)床最早是于1911年在美國制成，最開始是用來加工汽車零件。初期時(shí)候因?yàn)楦鱾€(gè)機(jī)床制造廠商的通用部件標(biāo)準(zhǔn)都由自己定，故而生產(chǎn)出的零件標(biāo)準(zhǔn)不同，不便于用戶的維修和使用，所以于1953年，美國兩大汽車公司和機(jī)床制造廠商協(xié)定組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化。1.3該技術(shù)研究國內(nèi)外現(xiàn)狀在國內(nèi)，組合機(jī)床已發(fā)展28年，在其生產(chǎn)和科研方面都已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)。并且，組合機(jī)床的應(yīng)用現(xiàn)今也廣泛深入到了各個(gè)行業(yè)，尤其在機(jī)械制造行業(yè)中的產(chǎn)品更新、技術(shù)改造、提高生產(chǎn)率和高速發(fā)展中已是必不能少的一種設(shè)備。在國外，就如于2002年年底舉辦的第21屆日本國際機(jī)床博覽會(huì)上，來自世界各個(gè)國家和地區(qū)的制造商和制造團(tuán)體所展示的最先進(jìn)的機(jī)床中，最受歡迎的要數(shù)技工技術(shù)設(shè)備中的超高速和超高精度設(shè)備與控制設(shè)備中的復(fù)合、多軸化、多功能設(shè)備。1.4機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、主要內(nèi)容和基本要求本次畢業(yè)設(shè)計(jì)組合機(jī)床，最主要的目的在于通過這次的設(shè)計(jì)，首先讓我們對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)到的各種理論知識(shí)做一個(gè)完整的總結(jié)，其次就是讓學(xué)生結(jié)合在大學(xué)期間的各個(gè)實(shí)踐內(nèi)容，運(yùn)用自身學(xué)到的知識(shí)和能力獨(dú)自完成一項(xiàng)完整的設(shè)計(jì)，從而鍛煉我們以后在機(jī)械行業(yè)崗位上的工作能力。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)單工位三面臥式變速箱體的鉆組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)和其夾具的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的基本要求是根據(jù)所給的主要技術(shù)參數(shù)繪制正確、合理、符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械裝配圖，且論文應(yīng)該簡(jiǎn)明扼要計(jì)算準(zhǔn)確和條理清楚。第二章組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)2.1總體方案論證2.1.1被加工零件特點(diǎn)被加工零件名稱是R180柴油機(jī)變速箱體（圖號(hào)：15-37-101），材料為；HT200。此工件主要表面和主要孔已加工完畢。其加工內(nèi)容如下；左面：螺紋底孔7×M12—6H、M12—6H、2×M8—6H;孔2×φ10H7。右面：螺紋底孔8×M12—6H。后面：螺紋底孔8×M8—6H、M10—6H、3×M10—6H。2.1.2工藝路線的確立被加工零件的加工工序，鉆左面、右面、后面三面的32個(gè)孔，由柴油機(jī)變速箱鉆組合機(jī)床加工。2.1.3機(jī)床配置型式的選擇機(jī)床的配置型式是根據(jù)工藝方案的確定而選定的，既要考慮工藝方案的實(shí)現(xiàn)、零件精度、和技術(shù)要求，還要對(duì)機(jī)床的操作、維修、潤滑、冷卻、排屑等情況進(jìn)行仔細(xì)的分析。加工一個(gè)零件，可以制定多種不同機(jī)床配置方案，提出幾種方案后進(jìn)行比較，選出最優(yōu)方案即可，組合機(jī)床的通用部件分為大型和小型這兩種，其大、小型又可分為多種配置形式，因柴油機(jī)變速箱加工一般都由臥式單面組合機(jī)床加工，故根據(jù)分析被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，最終本次設(shè)計(jì)的配置形式確定為單工位臥式三面鉆組合機(jī)床。2.1.4定位基準(zhǔn)的選擇定位是指確定工件在機(jī)床（或工作臺(tái)）上或夾具中占有正確的位置的過程，通?？梢岳斫鉃楣ぜ鄬?duì)于切削刀具或磨具的一定位置，來保證加工尺寸和形位精度的要求。工件的定位由工件的裝夾和定位原理來確定，而組合機(jī)床一般為工序集中的多刀加工，因?yàn)椴粌H承受的切削負(fù)荷大，而且工件受力存在方向變化，故而正確選擇定位基準(zhǔn)和夾壓部位是保證加工精度的必要條件，所以在本次設(shè)計(jì)中裝夾方式選擇夾具中裝夾，夾具中裝夾的方式好處在于容易保證加工精度的要求，操作方便簡(jiǎn)單，效率高。定位基準(zhǔn)就是在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)是獲得零件尺寸、形狀、和位置的直接基準(zhǔn)，占有很重要的地位。而本次設(shè)計(jì)運(yùn)用的定位方式叫做“一面兩孔”，所謂一面兩孔就是指定位基準(zhǔn)采用一個(gè)大平面和該平面上與之垂直的兩個(gè)孔來進(jìn)行定位。如果該平面上沒有合適的孔，常把連接用的螺釘孔的精度提高或?qū)ｉT做出兩個(gè)工藝孔以備定位用。工件以一面兩孔定位所采用的定位元件是“一面兩銷”，所以也叫做一面兩銷定位。為了避免采用兩短圓銷所產(chǎn)生的過定位干涉，可以將一個(gè)圓銷削邊。這樣，可以既保證沒有過定位，又不增大定位時(shí)工件的轉(zhuǎn)角誤差。如圖所示，夾具上的支承面限制Z軸移動(dòng)、X軸旋轉(zhuǎn)和Y軸旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度，兩圓柱銷則限制X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)兩個(gè)移動(dòng)自由度和Z軸旋轉(zhuǎn)自由度。2.1.5滑臺(tái)型式的選擇動(dòng)力滑臺(tái)是由滑座、滑鞍和驅(qū)動(dòng)裝置等組成，實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。根據(jù)被加工零件的工藝要求，在滑鞍上安裝動(dòng)力箱（用以配多軸箱）或切削頭（如鉆削頭、鏜削頭、銑削頭、攻螺紋頭等主軸部件配以傳動(dòng)裝置），可以完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、倒角、刮端面、銑削及攻螺紋等工序；臺(tái)面寬320mm以下的滑臺(tái)配有分給進(jìn)給裝置，可以完成深孔加工。此外，滑臺(tái)還可以當(dāng)移動(dòng)工件臺(tái)用，裝上檢測(cè)裝置也可以完成檢測(cè)等工序?；_(tái)本身可以安裝在側(cè)底座上、立柱上或傾斜的底座上，以便配置成臥式、立式或傾斜式等形式的組合機(jī)床。根據(jù)驅(qū)動(dòng)和控制方式的不同，滑臺(tái)可分為液壓滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)和數(shù)控滑臺(tái)三種類型，以下表格為液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)比較，根據(jù)分析此次設(shè)計(jì)，最終選擇機(jī)械滑臺(tái)作為最終動(dòng)力滑臺(tái)。2.1.6影響機(jī)床工藝方案制定的主要因素影響機(jī)床工藝方案制定的主要因素主要包括如下：（1）加工的工序內(nèi)容和加工精度是制定機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)。面加工和孔加工、不同尺寸的平面和孔徑加工以及不同的加工精度要求都直接影響工藝方法的選擇（銑、鏜鉆、鉸等）和工步數(shù)及工藝路線的確定。（2）被加工零件的特點(diǎn)：如公尖的材料及硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、工件剛性、定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)等，對(duì)組合機(jī)床工藝方案的制定都有著重要的影響。（3）零件的生產(chǎn)批量：零件的生產(chǎn)批量大時(shí)，工序安排一般趨向分散，而且粗加工、半精加工及精加工也最好分開。（4）使用廠后方車間制造能力：如工具制造能力。如若使用廠沒有制造、刃磨復(fù)雜的復(fù)合型刀具或特殊刀具能力，制定工藝方案時(shí)就應(yīng)盡可能采用簡(jiǎn)單或標(biāo)準(zhǔn)刀具。2.2切削用量的確定及刀具選擇2.2.1切削用量選擇切削用量的確定主要由其特點(diǎn)、方法和注意問題這三個(gè)方面來確定。（1）特點(diǎn)：因?yàn)橐话愕慕M合機(jī)床大多都采用的是多刀多刃同時(shí)切削，所以為了盡量減少刀具的消耗跟換刀的時(shí)間，組合機(jī)床所選用的切削用量一般應(yīng)該低于普通機(jī)床單刀加工的百分之三十上下。而且組合機(jī)床一般是由動(dòng)力滑臺(tái)提供驅(qū)動(dòng)來帶動(dòng)刀具進(jìn)給的。所以同一個(gè)動(dòng)力滑臺(tái)上的多軸箱上的刀具的進(jìn)給量一般都是一個(gè)值，而且和滑臺(tái)的工進(jìn)速度相同。（2）方法：現(xiàn)今常用的切削用量的選擇的方法是首先對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的同類工藝進(jìn)行參照，然后結(jié)合查表法確定其切削用量的準(zhǔn)確值（必要時(shí)還需要通過一些工藝試驗(yàn)才能確定準(zhǔn)確的切削用量）。（3）應(yīng)注意的各種問題：首先，需要盡量做到合理使用所有刀具，充分利用并發(fā)揮其使用性能。而且刀具種類上的不同，也使得其切削用量不同，比如鉸孔時(shí)需要的是低的切削速度和較大的進(jìn)給量，而鉆孔時(shí)則剛好相反。锪端面時(shí)所需的切削速度則更低且進(jìn)給量比鉆孔還小。但又因同一個(gè)多軸箱的所有刀具的每分鐘的進(jìn)給量必須都等于承載多軸箱的滑臺(tái)的工進(jìn)速度vf（mm/mim），因此讓每一把刀都有適當(dāng)?shù)那邢饔昧渴呛茈y做到的，這時(shí)就需要從所有刀具中選出工作時(shí)間最長，負(fù)荷最大且刃磨困難的刀具（此刀具被稱為限制性刀具）來確定并調(diào)整每轉(zhuǎn)進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速，結(jié)合“試湊法”來確定各刀具的具體切削用量。試湊法所用公式為其次，在選擇切削用量時(shí)還應(yīng)該考慮到刀具的使用壽命，為了保證刀具的使用壽命，一般從復(fù)合刀具中選出最小直徑的刀具來確定進(jìn)給量，從復(fù)合刀具中選出最大直徑的刀具來確定切削速度。再有，就是選擇切削用量時(shí)不僅要確保其生產(chǎn)批量的要求，還要確保刀具的耐用度足夠。在生產(chǎn)率不是很高時(shí)，切削用量不必選的很高，來防止刀具耐用度過低。最后，切削用量的選擇還和之前所確定的動(dòng)力滑臺(tái)的性能掛鉤，比如采用液壓滑臺(tái)時(shí)選擇每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)比該滑臺(tái)最小工進(jìn)速度大百分之五十，否則會(huì)因溫度或其他原因?qū)е逻M(jìn)給不穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)中各孔的切削用量的確定：查參考文獻(xiàn)【1】表6-11、表6-12得以下數(shù)據(jù)（工件材料：HT200）。左面：鉆1、2、3、4、5、6、7、8、9、10這10個(gè)M12的螺紋底孔時(shí)切削速度v（m/min）的取值范圍是10~18，進(jìn)給量f（mm/r）的取值范圍是大于0.1~0.18，綜合考慮M12時(shí)取v=，f=。又由公式得n=鉆11、12這兩個(gè)M8的螺紋底孔時(shí)取值范圍與M12一致，綜合考慮M8時(shí)取v=，f=。又由公式得n=右面：鉆1＇、2＇、3＇、4＇、5＇、6＇、7＇、8＇這8個(gè)M12的螺紋底孔時(shí)由1）可知取v=，f=。且得到n=后面：鉆1＂、2＂、3＂、4＂、5＂、6＂、7＂、8＂這8個(gè)M8的螺紋底孔時(shí)根據(jù)查表得知M8的切削用量與M12一致，由1）可知M8時(shí)取v=，f=。且得到n=鉆9＂、10＂、11＂、12＂這4個(gè)M10的螺紋底孔時(shí)根據(jù)查表得知M10的切削用量與M12一致，綜合考慮M10時(shí)取v=，f=。又有公式得n=2.2.2確定切削力、切削扭矩和切削功率由參考文獻(xiàn)【1】表6-20可得確定切削力F(N)、切削轉(zhuǎn)矩T(N·mm)、和切削功率P(kW)的公式分別為如下：(N)(N·mm)【式中：F—切削力（N）；T—切削轉(zhuǎn)矩（N·mm）；P—切削功率（kW）；D—加工或鉆頭直徑（mm）；v—切削速度（m/min）；HB—布氏硬度】左面，對(duì)單根M12的孔的軸由以上公式可得：====對(duì)單根M8的孔的軸由以上公式可得：F=；T=；P=；右面，對(duì)單根M12的孔的軸同左面得：F=；T=；P=；后面，對(duì)單根M12的孔的軸同上得：F=；T=；P=；對(duì)單根M10的孔的軸由以上公式可得：F=；T=；P=；2.2.3確定刀具耐用度因只有刀具耐用度大于4X60=240min時(shí)間時(shí)才合理，又根據(jù)公式驗(yàn)證M12、M10、M8分別的耐用度為綜上可得刀具耐用度足夠滿足。2.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)—三圖一卡2.3.1被加工零件的工序圖繪制被加工零件的工序圖的目的和具體的要求：被加工零件的工序圖就是根據(jù)之前制定的工藝方案綜合各種要求而繪制的圖紙，繪制工序圖的目的是為了表示出在一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)線上完成的工藝內(nèi)容、技術(shù)要求、夾壓部位、加工部位的尺寸及精度、加工定位基準(zhǔn)、以及被加工零件的材料硬度和在本機(jī)床加工前毛坯的情況等。工序圖不僅是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要的根據(jù)，還是制造使用時(shí)調(diào)整機(jī)床、檢查精度的重要技術(shù)圖紙。繪制工序圖的具體要求有四點(diǎn)，一、工序圖上要表示出被加工零件的具體形狀，還要為了便于檢查工件裝夾時(shí)是否會(huì)與夾具發(fā)生碰撞和刀具能否順利通過而表示出工件內(nèi)部筋的布置方位與其尺寸大小。二、夾壓系統(tǒng)和夾具的定位，支撐等的設(shè)計(jì)都要根據(jù)圖紙上加工基準(zhǔn)面和夾壓的方向和位置來確定。三、工序圖中還要繪制出被加工工件的表面尺寸、表面精度、表面光潔度和具體加工孔的位置尺寸與精度和技術(shù)要求。四、工序圖中還應(yīng)表示出被加工工件的各個(gè)零件的名稱、編號(hào)、硬度、材料和被加工部位的余量等等。繪制工序圖時(shí)必須注意的各個(gè)事項(xiàng)：一、標(biāo)注被加工部位的具體位置和尺寸時(shí)，首先要從定位基準(zhǔn)面開始標(biāo)注，當(dāng)選定的定位基準(zhǔn)面和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面不同的時(shí)候就必須得進(jìn)行各孔位置尺寸精度的分析和換算（就是把部隊(duì)稱的公差尺寸換算為對(duì)稱公差尺寸，例如需要將換算為），以此換算來方便夾具鉆?？椎脑O(shè)計(jì)和主軸箱的設(shè)計(jì)時(shí)其加工位置的具體尺寸的確定。二、仔細(xì)分析與驗(yàn)證被加工孔的加工余量。三、對(duì)精鏜機(jī)床還必須標(biāo)注出有沒有退刀痕跡。最后，為了讓圖紙清晰明了，且更容易找出所要已加工的內(nèi)容，故繪制工序圖時(shí)需要用粗實(shí)線表示所要加工部位。2.3.2加工示意圖繪制被加工零件的工序圖的目的和具體的要求：加工示意圖是根據(jù)機(jī)床總體方案和工藝方案的確定而繪制的。加工示意圖是刀具、夾具、動(dòng)力部件主軸箱和繪制機(jī)床總尺寸聯(lián)系圖等的主要依據(jù)，還是調(diào)整機(jī)床和刀具的必要的重要技術(shù)圖紙文件。加工示意圖繪制的具體要求有：一、應(yīng)該表示出刀具的數(shù)量、種類和其尺寸（刀具的長度和直徑）。二、應(yīng)該表示出機(jī)床的加工方法和簡(jiǎn)略的加工過程。三、應(yīng)該表示出刀具、導(dǎo)向、工件、托架和多軸箱等的聯(lián)系尺寸和具體的相對(duì)位置。四、應(yīng)表示出合理的切削用量。五、應(yīng)該表示出刀具、接桿和主軸間的連接方式和其具體的配合尺寸。繪制加工示意圖時(shí)必須注意的各個(gè)事項(xiàng)：加工示意圖要繪制成展開圖。選擇刀具：選擇刀具時(shí)一般需要考慮到被加工工件的材料、加工精度、表面粗糙度、排屑和生產(chǎn)率等等，而且，如果條件允許，那最好的選擇是標(biāo)準(zhǔn)刀具，如果對(duì)提高工序集中程度與精度要求較高，則最好選擇復(fù)合刀具。確定工序間余量：要合理的確定工序間余量，可由參考文獻(xiàn)【1】查得下表孔加工常用工序間余量加工工序加工孔徑工序特點(diǎn)直徑上工序間余量擴(kuò)孔Φ10～Φ20鉆孔后擴(kuò)孔1.5～2.0粗?jǐn)U后精擴(kuò)0.5～1.0Φ20～Φ50鉆孔后擴(kuò)孔2.0～2.5粗?jǐn)U后精擴(kuò)1.0～1.5選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)：一般情況組合機(jī)床采用剛性主軸加工方案來進(jìn)行孔加工，而這時(shí)零件上孔的位置精度主要是由導(dǎo)向裝置來確定的，因?yàn)閷?dǎo)向裝置就是為了保證刀具相對(duì)工件的正確位置、各刀具相互間的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支承剛性，組合機(jī)床上的刀具導(dǎo)向裝置分為固定式導(dǎo)向與旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向兩類，綜合考慮本次設(shè)計(jì)中導(dǎo)向裝置選擇固定式導(dǎo)向。下圖是一種固定式導(dǎo)套的機(jī)構(gòu)圖導(dǎo)向套配置的選擇見下表固定式導(dǎo)套配合的選擇導(dǎo)向類別工藝方法dD刀具導(dǎo)向部分外徑固定導(dǎo)向鉆孔G7(或F8)固定式導(dǎo)套的布置選擇見下表固定式導(dǎo)套的布置尺寸項(xiàng)目導(dǎo)向長度l1導(dǎo)套至工件端面的距離l2推薦的應(yīng)用直徑與直徑d的關(guān)系(1～2.5)d≈d≤40刀具布置簡(jiǎn)圖如下圖所示主軸的類型、尺寸和外伸長度的確定：主軸類型主要是由工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)系結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，尺寸則是由進(jìn)給抗力和主軸來確定，主軸軸頸尺寸規(guī)格則是由切削轉(zhuǎn)矩T選擇，查參考文獻(xiàn)【1】表3-4與表3-5先初定各主軸的直徑d，式中：d—軸的直徑（mm）T—軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·m）B—系數(shù)，剛性主軸時(shí)，取7.3則M12主軸直徑查參考文獻(xiàn)【1】表3—6和表4—1選定主軸的外伸長度L、外徑D和內(nèi)徑及配套的刀具接桿莫氏錐度號(hào)。最終根據(jù)加工孔徑鏜桿直徑浮動(dòng)卡頭規(guī)格主軸直徑的順序推出主軸直徑。選擇接桿和浮動(dòng)卡頭：為使工件端面至多軸箱端面為最小距離，首先應(yīng)按加工部位在外壁、孔深最淺、孔徑最大的主軸選定接桿，然后再選擇其他接桿，接桿可根據(jù)查參考文獻(xiàn)【1】表8-1和8-2選擇。確定動(dòng)力頭工作循環(huán)和其行程：確定工進(jìn)長度：如圖所示工進(jìn)長度應(yīng)該等于加工部位長度L與刀具切入長度和切出長度的和，如下公式切入長度一般取5-10（mm）切出長度由下表查得工序名稱鉆孔擴(kuò)孔鉸孔鏜孔攻螺紋切出長度10～1510～155～105～注：1.d為鉆頭直徑（mm）。2.表中數(shù)值，當(dāng)?shù)毒咔谐銎矫鏋橐鸭庸け砻鏁r(shí)取最小值，反之取最大。確定快速引進(jìn)長度：長度按具體情況確定。確定快速退回長度：等于快進(jìn)與工進(jìn)長度之和。確定動(dòng)力部件總行程：動(dòng)力部件的總行程是快退行程與前后備量之和。2.3.3繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖繪制被加工零件的工序圖的目的和具體的要求：尺寸聯(lián)系圖主要是用來表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖，還可以用來檢測(cè)各部件相對(duì)位置，而且多軸箱和夾具等部件的設(shè)計(jì)就是根據(jù)尺寸聯(lián)系圖來設(shè)計(jì)，尺寸聯(lián)系圖是在被加工零件工序圖與加工示意圖繪制之后，由初定的主要通用部件和確定的專用部件繪制的。繪制加工示意圖時(shí)必須注意的主要問題選擇動(dòng)力部件：主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)的型號(hào)，動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)功率是根據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來選用，初選可查參考文獻(xiàn)【1】得以下公式估算式中：——消耗于各主軸的切削功率的總和（kW）；——多軸箱的傳動(dòng)效率，加工鑄鐵時(shí)取0.8～0.9左面：右面：后面：最終綜合選定動(dòng)力箱和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)如下。動(dòng)力箱型號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率(kW)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min)左主軸箱1TD40IY132S-45.51440720右主軸箱1TD40IY132S-45.51440720后主軸箱確定機(jī)床的裝料高度H：裝料高度指的是從地面到工件安裝基準(zhǔn)面的距離。本次設(shè)計(jì)中裝量高度取1060（mm）。夾具廓形尺寸的確定：主要確定長寬，一般夾具底座高度都大于240（mm），夾具是用于裝夾工件，所以夾具廓形尺寸是根據(jù)工件的廓形和工件與鉆模板之間的距離確定的，由工件工序圖初定的工件尺寸已知最終選擇夾具廓形長為，寬為高為。中間底座尺寸的確定：中間底座的尺寸得滿足夾具長寬方向的安裝長度根據(jù)下圖可知?jiǎng)t中間底座的長度尺寸可由下面公式算得式中：——?jiǎng)恿︻^支承凸臺(tái)尺寸；——滑座前端面到床身前端面的距離；——?jiǎng)恿︻^支承凸臺(tái)端面到滑座端面在加工完了時(shí)的距離。主軸箱輪廓尺寸的確定：根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】圖3-5確定多軸箱的寬度B和高度H以及最低主軸高度的尺寸。具體尺寸根據(jù)以下公式確定式中：b——工件寬度方向距離最遠(yuǎn)兩孔距離（mm）；——最邊緣主軸中心到主軸箱體外壁距離（mm），推薦；h——工件高度方向距離最遠(yuǎn)兩孔距離（mm）；——最低主軸高度（mm），推薦。最終確定主軸箱尺寸左面：右面：后面：機(jī)床分組第10~19組——支承部件。第20~29組——夾具和傳輸設(shè)備。第30~39組——電氣設(shè)備。第40~49組——傳動(dòng)裝置。第50~59組——液壓和氣動(dòng)裝置。第60~69組——刀具、工具和輔助工具等。第70~79組——多軸箱和其附屬部件。第80~89組——冷卻、排屑和潤滑裝置。第90~99組——電氣、液壓、氣動(dòng)等各種擋鐵。2.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡

夾具設(shè)計(jì)3.1夾具概論3.1.1夾具在機(jī)械加工制造中的作用在機(jī)械制造的機(jī)械加工、焊接、熱處理、檢驗(yàn)、裝配等工藝過程中，為了安裝加工工件，使加工工件占有正確的位置，來保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率，所采用的工藝裝備叫做夾具。主要作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工成本。保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。降低對(duì)工人的技術(shù)要求，減輕公認(rèn)的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”。在自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。3.1.2機(jī)床夾具的分類和組成機(jī)床夾具的分類按夾具的通用特性分類：一、通用夾具，指的是結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化且具有一定的通用性的夾具；二、專用夾具，是指針對(duì)某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具；三、可調(diào)夾具，是指針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具；四、成組夾具，是指在成組加工技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類家具；五、組合夾具，是指一種模塊化的夾具，并已商品化；六、自動(dòng)線夾具。按夾具使用的機(jī)床分類：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。按夾具動(dòng)力源分類：可分為手動(dòng)夾具和機(jī)動(dòng)夾具兩大類，其中機(jī)動(dòng)夾具還包含氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。機(jī)床夾具的組成定位支撐元件：主要作用是確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。夾緊裝置：主要作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加工過程中工件的正確位置不變。連接定向元件：主要作用是將夾具與機(jī)床連接并確定家具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢?。夾具體：夾具體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件，是指組成一整體。3.1.2機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向機(jī)床夾具的現(xiàn)狀：在批量生產(chǎn)中，制造商一般采用傳統(tǒng)專用夾具，一般在具有中等的生產(chǎn)能力的工廠中，大都會(huì)有成千上萬套的專用夾具，在不是單一種類生產(chǎn)的企業(yè)中，夾具的更新非常快，在每三、四年中會(huì)有百分之五十到百分之八十的夾具被更換，但這些夾具的實(shí)際磨損量?jī)H僅在百分之十到百分之二十左右，而這些夾具在留下來后很難再次利用，只能存放，這種情況造成的浪費(fèi)很是巨大。而且最近些年，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求更是隨著數(shù)控機(jī)床、加工技術(shù)中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新的加工技術(shù)的應(yīng)用而提高，比如，現(xiàn)在的夾具要能夠迅速且方便的裝備新產(chǎn)品的投資，從而縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期并降低生產(chǎn)成本；還要能裝夾一組具有相似特性的工件，并能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具等等?，F(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向：因?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展方向是高、精、尖等方向的發(fā)展和多品種小批量生產(chǎn)的發(fā)展方向，所以現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展也得與機(jī)械工業(yè)的發(fā)展方向相輔相成，現(xiàn)在夾具的主要發(fā)展方向包含標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化這四個(gè)方向。3.2夾具設(shè)計(jì)的基本要求額基本步驟

3.2.1夾具設(shè)計(jì)的基本要求工件的加工精度必須得到確保。為了保證加工精度，不但要選擇正確的定位基準(zhǔn)、方法與元件，而且在必須的時(shí)候得做定位誤差的分析和注意其余部件對(duì)工件加工精度的影響，再有就是多次重復(fù)使用的夾具要確保其強(qiáng)度和耐磨性來保證加工的精度。提高生產(chǎn)效率。一些專用夾具的復(fù)雜程度不能太高，需要與其生產(chǎn)宗旨相適應(yīng)，最好是采用一些更加簡(jiǎn)潔，方便，高效的夾緊裝置，來確保操作的方便和輔助時(shí)間的減少，最終用于提高生產(chǎn)效率。工藝性能高效。專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單，合理。使用性能好。在客觀條件允許下，設(shè)計(jì)的專用夾具應(yīng)該具有操作簡(jiǎn)單，省力等，如有可能，則盡可能氣動(dòng)夾緊、液壓夾緊等機(jī)械化的夾緊機(jī)構(gòu)，專用夾具還應(yīng)該排屑方便，有時(shí)還得增加排屑裝置，避免切屑損壞工件或道具。經(jīng)濟(jì)性好。專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)裝置，盡可能使得機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，使得設(shè)計(jì)制造更加容易，以此來降低夾具設(shè)計(jì)制造的成本。3.2.1夾具設(shè)計(jì)的基本步驟夾具設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)備步驟：仔細(xì)認(rèn)真的研究設(shè)計(jì)的要求，收集夾具設(shè)計(jì)的各種資料，認(rèn)真思考。仔細(xì)研究被加工零件工序圖、加工示意圖與機(jī)床總體尺寸聯(lián)系圖和具體設(shè)計(jì)要求，了解工藝規(guī)程和工序的具體技術(shù)要求，了解各種定位與夾緊方案，具體了解現(xiàn)在夾具設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)條件和現(xiàn)狀。準(zhǔn)備夾具設(shè)計(jì)時(shí)需要的各種工藝規(guī)定，各種標(biāo)準(zhǔn)，還有一些典型的夾具圖冊(cè)與設(shè)計(jì)指導(dǎo)。設(shè)計(jì)夾具的具體的結(jié)構(gòu)方案：首先，選擇定位元件，與定位方式。其次確定夾緊方案與夾緊機(jī)構(gòu)。最后確定各個(gè)部件與裝置的布局分配和夾具體的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。夾具設(shè)計(jì)的具體步驟根據(jù)尺寸聯(lián)系圖和工件的外形與尺寸繪制出夾具的總圖一般取操作位置為夾具的主視圖，使得繪制出的夾具總圖更直觀明了，而且還應(yīng)有少量的剖視圖。需要用雙點(diǎn)劃線表示出被加工工件的具體廓形尺寸與定位基準(zhǔn)和加工面。繪制出工件在最優(yōu)夾緊狀態(tài)時(shí)的位置。對(duì)空行或較大的夾緊裝置，還需要使用雙點(diǎn)劃線繪制出放松狀態(tài)下的位置。標(biāo)注有關(guān)尺寸，如